半无限线性粘弹性体在法向载荷作用下的若干解答

本文给出均匀的各向同性的半无限线性粘弹性体Maxwell模型、Voigt模型和标准线性模型的承受法向载荷作用的若干解答,同时也指明了承受边界平面内的载荷作用下的解。     

轴对称平衡分布载荷作用下弹性半空间体力学分析

根据实际工程项目和现场岩体力学试验的需要，研究了弹性半空间体承受轴对称平衡分布载荷的问题。利用弹性力学的基本理论和位移解法，借助位移矢量的Stokes分解，首次得到了弹性半空间体承受轴对称平衡分布载荷的位移解和应力解。结果表明，半空间边界应力对应竖直向下的轴对称分布载荷，并且展布在整个边界上，边界剪应力不等于零，但满足积分意义上为零的条件。该结果可以直接用于土木工程、水电工程等领域的岩体力学分析，同时可以为现场测试岩体力学参数提供新的实验方法。     

在静载荷下弹性体接触应力的分析与实验

本文根据弹性理论、赫兹接触理论,推导了承受复杂载荷弹性体内各点应力计算式.分析了接触应力特点.提出接触强度设计准则,并用实验所验证.提出承受线接触载荷的物体的强化热处理,强化深度不应小于0.7倍的接触半宽.     

半平面体弹性问题的自然边界元法

对于半平面体弹性问题,力学中一般并没有直接求解,而是由求解半无限楔形体问题间接得到其解答的。本文由双调和方程的格林函数及格林第二公式,通过自然边界归化得到半平面体弹性问题应力函数统一的边界积分公式,根据已知的面力条件,求得边界应力函数及其法向导数,代入积分公式即可直接得到半平面体在各种边界载荷作用下的弹性问题解答。     

周期法向载荷下一维六方准晶非周期平面的裂纹问题

应用一维六方准晶非周期平面线弹性力学理论,提出被周期直裂纹削弱的一维六方准晶非周期平面的第一基本问题,通过借鉴并改进经典弹性力学中周期弹性平面理论的方法和技巧,对问题进行求解.取特殊情况,得到了周期法向对称载荷下及周期均匀法向对称载荷下的应力函数.     

周期切向载荷下一维六方准晶非周期平面的裂纹问题

在一维六方准晶非周期平面线弹性力学的框架下,提出被周期直裂纹削弱的一维六方准晶非周期平面的第二基本问题,通过借鉴并改进经典弹性力学中周期弹性平面理论的方法和技巧,对问题进行求解.取特殊情况,得到了周期切向对称载荷下及周期均匀切向对称载荷下的应力函数.     

承受跟踪载荷的弹性半无限体的表面稳定性

该文考察表面受一类跟踪载荷作用的谐和弹性半无限体的表面平面应变失稳问题。在表面失稳以前，半无限体的变形是有限的。对于非线性支配方程，采用小变形叠加到大变形上的分析方法。通过分离变量，求解各自的特征值问题，得到了半无限体表面在随一类跟踪载荷作用下的平面应变失稳的临界条件。同表面自由的情形相比较，这类跟踪载荷的存在，改变了半无限体表面失稳的临界条件。     

周期载荷下一维六方准晶非周期半平面的第二基本问题

应用传统的平面弹性复变方法和Hilbert核积分公式,仿照经典的方法证明了周期载荷下一维六方准晶非周期半平面的第二基本问题解的存在唯一性,对特殊形式的位移分布给出了解析解.     

表面承受常静水载荷的谐和弹性半无限体的表面不稳定性

本文应用小变形叠加到大变形上的分析方法,考察了表面受常静水载荷作用下,谐和弹性半无限体的表面平面应变失稳问题。分析表明,对于标准材料情形,压缩方向的临界主伸缩比随静水载荷值的增大而减小,相应的临界载荷则随之增大。     

在均布载荷作用下弹性半空间内任意形状纳米孔洞周围的应力集中

基于表面弹性理论和复变函数原理,分析了在均布载荷作用下弹性半空间内任意形状纳米孔洞周围的应力集中.结果表明,在表面张力的作用下,孔洞周围的应力集中强烈地依赖于孔洞与半平面表面的距离与孔洞形状.环向压力的最大值出现在曲率最大值点的附近.     

界面脱胶圆衬砌对出平面动力的响应

采用Green函数法研究含有界面和半圆形脱胶衬砌的全空间对任意角度入射的出平面波的动力响应。将整个空间分为含有半圆形凸起的圆形衬砌的下半部分和含半圆形孔洞的上半部分,并给出在各自水平表面上任意位置施加与时间谐和的出平面线源荷载时上下半空间产生的位移场。取两个位移函数作为Green函数,在界面处应用连续性条件对上下半空间实施"契合",并通过边界条件构造半圆形脱胶,求解全空间在承受出平面动载荷时各部分应力和位移的表达式。弹性衬砌周边及脱胶结构周边的动应力集中因数的数值结果表明,入射波参数及介质参数对动应力集中因数是有影响的。     

考虑表面效应的纳米矩形薄板挠度解析解

将表面弹性理论引入到纳米薄板承受外载荷的变形分析之中,根据薄板的小变形理论建立考虑表面效应的纳米薄板弹性微分方程.采用级数展开法,求出承受均布载荷的四边简支板、两对边承受正对称分布弯矩的四边简支板和两对边承受反对称分布弯矩的四边简支板的挠度解析解.     

轴对称零件高温热冲击动态热应力分析

采用泛函分析法，导出非定常温度场热弹性轴对称问题的线性时空有限元基本方程，并开发了预测轴对称零件承受高温热冲击载荷时热弹性动态应力分布的分析软件。在传热方程中不考虑热耦合项的情况下，建立了轴对称零件承受高温热冲击载荷时的有限元分析理论和离散模型。     

流体饱和多孔热弹性对称平面的动力学分析

在几何非线性和热局部平衡条件下, 研究不可压流体饱和多孔热弹性半平面在受到表面温度载荷作用下的动力学特性. 首先, 基于多孔介质混合物理论, 考虑几何非线性的影响, 给出了问题的数学模型; 然后, 提出了一种综合数值计算方法, 该方法通过微分求积法和二阶后向差分格式分别在空间域和时间域离散数学模型, 利用 Newton-Raphson 法求解非线性代数方程组, 从而可得到问题的数值结果. 研究表明, 本方法是有效可靠的, 且具有计算量小、精度高等优点. 最后, 考虑了材料参数和几何非线性的影响研究了流体饱和多孔热弹性半平面在表面温度载荷作用下的热力学特性.     

蒸汽压力作用下黏弹性半平面问题的断裂分析

研究了蒸汽压力作用下黏弹性半平面的断裂问题.利用Fourier变换法、Jacobi多项式方法和黏弹性对应原理,获得了弹性和黏弹性半平面中裂纹的应力强度因子、张开位移和滑移位移.数值算例揭示了蒸汽压力作用下弹性半平面中裂纹应力强度因子与回流焊时间、几何尺寸的关系,以及黏弹性参数对裂纹张开位移和滑移位移稳态和瞬态响应的影响.     

一般载荷下裂纹尖端附近K的一种解法

采用保角变换，给出了线弹性状态下裂纹体承受对称和不对称集中载荷以及对称均匀分布载荷时裂纹尖端附近应力场强度因子K的表达式．     

圆板周边弹性固定而受有与轴对称荷载的计算

在工程实际中,圆形薄板之周边除了铰支和固定支座外,还会经常遇到沿板周边为弹性固定支座的情况,本文讨论:(一)周边弹性固定而受有抛物线分布载荷时的弯曲,(二)利用叠加法分析周边弹性固定而受有中心集中荷载时的弯曲问题。(三)其他载荷时的情况。     

半无限平面问题间接边界元法的扩展

本文把力偶矩作用在弹性半平面内的解,与弹性半平面Frasier and Leif Rongved问题的牵引力作用的解进行了结合,求出了更为复杂性边值问题的通解。提据这组通解就能完善半平面问题的间接边界元数值方法。最后,算例证明了本方法的功能和意义。     

半无限介质受线性载荷作用的非局部理论解

用非局部线弹性理论研究半无限介质承受性分布载荷作用的问题,并计算出应力场的非局部理论解。结果表明,当考虑微结构的相互作用时,非局部应力的解答在集中力作用处的奇异性不存在;当内部特征尺度趋于零时,应力场的非局部解答即为经典解答。     

Ⅱ型裂纹SIF和CTOD计算的半解析有限元法

利用弹性平面扇形域哈密顿体系的方程,通过分离变量法及共轭辛本征函数向量展开法,推导了两个圆形奇异超级解析单元列式．这两个超级单元能够分别准确地描述Ⅱ型弹性平面裂纹尖端场和Ⅱ型Dugdale模型平面裂纹尖端场,将该解析元与有限元相结合,构成半解析的有限元法,可求解任意几何形状和载荷的Ⅱ型裂纹应力强度因子和基于Ⅱ型Dugdale模型的裂纹尖端张开位移的计算问题．对典型算例的计算结果表明该方法简单有效,具有令人满意的精度。